JP2018104751A - Method of producing composite particle dispersion - Google Patents

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Yusuke Saito
雄介 斉藤
番戸 博友
Hirotomo Bando
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a composite particle dispersion containing a metal particle adhering to the surface of a resin particle.SOLUTION: The method of producing a composite particle dispersion includes at least the steps of: arranging a second liquid phase obtained by dissolving a reducer, dissolving or dispersing a dispersant, and dispersing a resin particle, and a phase of a low dielectric constant liquid so as to stack in a 2 phase separation manner; arranging a spraying opening of a nozzle in the phase of the low dielectric constant liquid, or arranging the spraying opening of the nozzle so as to face a liquid surface of the phase of the low dielectric constant liquid at a position separated to a phase side of the low dielectric constant liquid from the two phases; arranging an electrode in a phase of the second liquid; applying a potential difference between the nozzle and the electrode to charge; and spraying electrostatically liquid droplets of a first liquid obtained by dissolving a metal salt to subject the metal salt reaching the phase of the second liquid through the low dielectric constant liquid to reductive reaction with the reducer so that the composite particle dispersion in which composite particles attached with generated metal particles on the resin particle surface are dispersed in the second liquid is obtained.SELECTED DRAWING: None

Description

導電性や触媒作用を有する複合粒子を容易に製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for easily producing composite particles having conductivity and catalytic action.

従来から導電ペーストとしては、導電性無機フィラーとバインダーである有機ポリマーを混合したものが使用されている。導電ペーストの導電性を向上させるためには導電性無機フィラーの混入割合を増やす必要があるが、コストや機械強度の低下面に課題があった。その課題に対応するために、有機材料をコアとして無機導電材料をシェルとしコアシェル粒子が提案されるようになってきている。   Conventionally, as the conductive paste, a mixture of a conductive inorganic filler and an organic polymer as a binder has been used. In order to improve the conductivity of the conductive paste, it is necessary to increase the mixing ratio of the conductive inorganic filler, but there are problems in terms of cost and mechanical strength reduction. In order to cope with the problem, core-shell particles have been proposed in which an organic material is a core and an inorganic conductive material is a shell.

有機を芯材として表面に金属粒子及び金属膜を被覆する方法としては、無電解めっきを用いた手法(特許文献1)、及び有機材料にチオールなど金属ナノコロイドを付着させる手法(特許文献2)が用いられる。
めっき手法にて金属皮膜を形成させる手法では、めっきの未着性を高めるために有機材質にエッチング等の前処理を施すステップ、めっきを成長させるために触媒を付与し活性化させめっき皮膜を成長させるステップ等煩雑なステップ及び、ステップ毎に洗浄を行うため多大な排水を生む必要があった。
金属ナノコロイドを付着させる方法では、有機材質の表面に、チオール化合物を付与させ親和性を持たせた後、金属ナノコロイドを室温下、数日間時間を要しゆっくり表面に付着させる方法などが提案されている。
As a method of coating metal particles and metal films on the surface using organic as a core material, a method using electroless plating (Patent Document 1) and a method of attaching metal nanocolloids such as thiol to an organic material (Patent Document 2) Is used.
In the method of forming a metal film by plating method, a step of pre-treatment such as etching is performed on the organic material to enhance plating non-stickiness, and a catalyst is applied to activate plating to grow the plating film. It was necessary to generate a large amount of waste water for performing complicated steps such as a step to be performed and cleaning for each step.
For the method of attaching metal nanocolloids, a method has been proposed in which a thiol compound is imparted to the surface of an organic material to give affinity, and then the metal nanocolloid is slowly attached to the surface in several days at room temperature. Has been.

また、機械的操作法としては、複数の異なる素材粒子において、強い機械的エネルギーを加えることにより表面溶着により固体粒子の複合化する方法が提案されている(特許文献3)。
しかしながら何れの方法でも、コアとなる有機材料変性などの前処理、作成時間の増大、物理的エネルギーの付与など、コスト面、環境面に課題を残している。なお、最近、静電噴霧を用いて微細な金属粒子を製造する方法が提案されている(特許文献4)。
As a mechanical operation method, a method of combining solid particles by surface welding by applying strong mechanical energy to a plurality of different material particles has been proposed (Patent Document 3).
However, in any method, there are problems in cost and environment, such as pretreatment such as modification of the organic material as a core, increase in production time, and application of physical energy. Recently, a method for producing fine metal particles using electrostatic spraying has been proposed (Patent Document 4).

特開2004−14409号公報JP 2004-14409 A 特開2006−233255号公報JP 2006-233255 A 特開2010−144152号公報JP 2010-144152 A 国際公開第2016/031695号International Publication No. 2016/031695

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面に付着している金属粒子とを備える複合粒子の分散液の製造方法であって、原料とする金属化合物液や樹脂粒子に対する複雑な準備をすることなく、容易に幅広い用途に適応可能な複合粒子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a method for producing a dispersion of composite particles comprising resin particles and metal particles adhering to the surfaces of the resin particles. An object of the present invention is to provide a method for producing composite particles that can be easily adapted to a wide range of applications without complicated preparation for compound liquids and resin particles.

上記課題を達成するために、本発明によれば、還元剤を溶解し、分散剤を溶解又は分散し、樹脂粒子を分散した第2の液体の相と、低誘電率液体の相とを2相分離するように重ねて配置し、ノズルの噴霧口を、前記低誘電率液体の相中に配置するか、又は前記2相から前記低誘電率液体の相側に離れた位置で前記低誘電率液体の相の液面に向けるように配置し、かつ電極を前記第2の液体の相中に配置した状態で、前記ノズル及び前記電極間に電位差を与えることにより帯電すると共に、金属塩を溶解させた前記第1の液体の液滴を、前記ノズルの噴霧口から静電噴霧し、前記低誘電率液体の相を通って前記第2の液体の相に到達した前記金属塩を前記還元剤と還元反応させ、生成した金属粒子が前記樹脂粒子の表面に付着された複合粒子を第2の液体に分散した複合粒子分散体を得るステップを少なくとも含む、複合粒子分散体の製造方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a reducing agent is dissolved, a dispersing agent is dissolved or dispersed, and a second liquid phase in which resin particles are dispersed and a low dielectric constant liquid phase are divided into two. The nozzles are arranged so as to be phase-separated, and the nozzle spray nozzle is arranged in the phase of the low dielectric constant liquid, or the low dielectric constant is separated from the two phases to the phase side of the low dielectric constant liquid. In the state where the liquid is directed toward the liquid surface of the liquid phase and the electrode is disposed in the phase of the second liquid, the metal salt is charged by applying a potential difference between the nozzle and the electrode. The dissolved liquid droplets of the first liquid are electrostatically sprayed from the spray nozzle of the nozzle, and the metal salt that has reached the second liquid phase through the low dielectric constant liquid phase is reduced. The composite particles in which the generated metal particles are attached to the surface of the resin particles are reduced by a reducing reaction with the agent. Comprising at least the step of obtaining the composite particle dispersion was dispersed in 2 liquid, method for producing a composite particle dispersion is provided.

本発明の製造方法によれば、原料とする金属化合物液や樹脂粒子に対する特別な前処理を施すことなく、コアとなる樹脂粒子に導電性金属粒子を被覆したり、触媒作用を有する金属粒子を点在可させたりすることが可能である。   According to the production method of the present invention, the conductive metal particles are coated on the resin particles as the core or the metal particles having a catalytic action without applying a special pretreatment to the metal compound liquid and resin particles as raw materials. It can be dotted.

静電噴霧を用いて金属粒子分散体を得るときに使用する装置の一例である。It is an example of the apparatus used when obtaining a metal particle dispersion using electrostatic spraying.

複合粒子は、樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面に付着している金属粒子とを備える。
樹脂粒子は、例えば、熱硬化ポリマー、熱可塑ポリマーなどのポリマーである。熱硬化ポリマーとしては、エポキシ樹脂、硬化型ポリアミド、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、シリコーンなどが挙げられる。熱可塑ポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンなどが挙げられる。これらの樹脂のガラス転移点(Tg)は、好ましくは−50℃〜100℃である。これら樹脂は、1種又は2種以上の組合せで使用することができる。また、樹脂粒子としては、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリスチレンを好ましく用いることができる。
樹脂粒子は、第2の液体に分散した状態で使用するため、樹脂粒子の平均粒子径は、好ましくは10nm〜50μm、より好ましくは50nm〜1μmである。樹脂の平均粒子径は、動的光散乱法(DLS)により測定できる。樹脂粒子が第2の液体中に分散された分散液の濃度は、樹脂粒子の分散性がより優れるという観点から、好ましくは0.01〜40質量%である。
The composite particles include resin particles and metal particles attached to the surfaces of the resin particles.
The resin particle is, for example, a polymer such as a thermosetting polymer or a thermoplastic polymer. Examples of the thermosetting polymer include epoxy resins, curable polyamides, phenol resins, melamine resins, polyurethanes, and silicones. Examples of the thermoplastic polymer include polyester, polyurethane, polyamide, polyimide, acrylic resin, polycarbonate, and polystyrene. The glass transition point (Tg) of these resins is preferably -50 ° C to 100 ° C. These resins can be used alone or in combination of two or more. As the resin particles, polyurethane, polyester, acrylic resin, and polystyrene can be preferably used.
Since the resin particles are used in a state dispersed in the second liquid, the average particle size of the resin particles is preferably 10 nm to 50 μm, more preferably 50 nm to 1 μm. The average particle diameter of the resin can be measured by a dynamic light scattering method (DLS). The concentration of the dispersion liquid in which the resin particles are dispersed in the second liquid is preferably 0.01 to 40% by mass from the viewpoint that the dispersibility of the resin particles is more excellent.

金属粒子の金属種としては、例えば導電性を有する導電性金属や触媒作用を有する金属が挙げられる。導電性金属としては、複合粒子の導電性がより優れるという観点から、銀、銅、錫、ニッケル、金等が好ましく、触媒作用を有する金属としては、複合粒子の触媒性能がより優れるという観点から、白金、金、鉄、パラジウム、亜鉛、コバルト、タングステン、インジウム、セレン等が好ましい。金属粒子の形態としては、1種の単独形態、又は2種以上の金属の混合形態若しくは錯体の形態でもよい。
金属粒子の平均粒子径は、例えば、金属塩を溶解した第1の液体の液滴の大きさにより制御できるが、金属粒子の平均粒子径は、好ましくは1〜100nm、より好ましくは5〜50nmである。金属粒子の平均粒子径は、電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)を用いて測定できる。
Examples of the metal species of the metal particles include a conductive metal having conductivity and a metal having a catalytic action. As the conductive metal, silver, copper, tin, nickel, gold and the like are preferable from the viewpoint that the conductivity of the composite particle is more excellent, and as the metal having a catalytic action, from the viewpoint that the catalytic performance of the composite particle is more excellent. Platinum, gold, iron, palladium, zinc, cobalt, tungsten, indium, selenium and the like are preferable. The form of the metal particles may be one single form, or a mixed form or complex form of two or more metals.
The average particle diameter of the metal particles can be controlled by, for example, the size of the first liquid droplet in which the metal salt is dissolved, but the average particle diameter of the metal particles is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm. It is. The average particle diameter of the metal particles can be measured using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM).

複合粒子は、樹脂粒子の表面に金属粒子が付着した複合粒子であり、樹脂粒子の表面を金属粒子が断続的又は不連続的に覆う態様や、樹脂粒子をコア、金属粒子をシェル層として樹脂粒子の表面を金属粒子が連続的に覆う態様を含む。複合粒子が導電性を有する点において、樹脂粒子の表面を金属粒子が連続的に覆う態様が好ましく、金属粒子の層の厚さは、好ましくは10〜50nmである。金属粒子の層の厚さが10nm以上であると複合粒子の導電性がより優れ、50nm以下であると金属粒子の層の厚さ(金属粒子量)に対して得られる導電性がより優れる。
複合粒子が導電性及び触媒機能を有する点において、金属粒子の平均粒子径は、好ましくは樹脂粒子の平均粒子径よりも小さい。金属粒子の平均粒子径と樹脂粒子の平均粒子径の比は、導電性及び触媒機能を得る点において、好ましくは1/100〜1/1000、より好ましくは1/5〜1/50である。金属粒子と樹脂粒子の質量比は、複合化させる金属の比重により異なるが、例えば1〜10/10である。金属粒子と樹脂粒子の質量比は、例えば、第1の液体に溶解された金属塩の濃度、ノズル口からの液滴の噴霧量、第2の液体に分散された樹脂粒子の濃度等により制御できる。
The composite particle is a composite particle in which metal particles are attached to the surface of the resin particle, and the resin particle is covered with the particle particle intermittently or discontinuously or the resin particle is a core and the metal particle is a shell layer. The aspect which the metal particle covers the surface of particle | grains continuously is included. In the point that the composite particles have conductivity, an embodiment in which the metal particles continuously cover the surface of the resin particles is preferable, and the thickness of the metal particle layer is preferably 10 to 50 nm. When the thickness of the metal particle layer is 10 nm or more, the conductivity of the composite particle is more excellent, and when it is 50 nm or less, the conductivity obtained with respect to the thickness of the metal particle layer (metal particle amount) is more excellent.
In terms of the composite particles having conductivity and catalytic function, the average particle size of the metal particles is preferably smaller than the average particle size of the resin particles. The ratio between the average particle diameter of the metal particles and the average particle diameter of the resin particles is preferably 1/100 to 1/1000, and more preferably 1/5 to 1/50, in terms of obtaining conductivity and catalytic function. The mass ratio between the metal particles and the resin particles varies depending on the specific gravity of the metal to be combined, but is, for example, 1 to 10/10. The mass ratio of the metal particles to the resin particles is controlled by, for example, the concentration of the metal salt dissolved in the first liquid, the amount of droplets sprayed from the nozzle opening, the concentration of the resin particles dispersed in the second liquid, etc. it can.

複合粒子分散体は、還元剤を溶解し、分散剤を溶解又は分散し、樹脂粒子を分散した第2の液体の相と、低誘電率液体の相とを2相分離するように重ねて配置し、ノズルの噴霧口を、前記低誘電率液体の相中に配置するか、又は前記2相から前記低誘電率液体の相側に離れた位置で前記低誘電率液体の相の液面に向けるように配置し、かつ電極を前記第2の液体の相中に配置した状態で、前記ノズル及び前記電極間に電位差を与えることにより帯電すると共に、金属塩を溶解させた前記第1の液体の液滴を、前記ノズルの噴霧口から静電噴霧し、前記第2の液体の相で前記金属粒子と前記還元剤を反応させ、前記金属粒子が前記樹脂粒子の表面に付着した複合粒子を第2の液体に分散した複合粒子分散体を得るステップを少なくとも含む方法により製造できる。   The composite particle dispersion is arranged so that the reducing agent is dissolved, the dispersing agent is dissolved or dispersed, and the second liquid phase in which the resin particles are dispersed and the low dielectric constant liquid phase are separated into two phases. The spray port of the nozzle is arranged in the phase of the low dielectric constant liquid, or on the liquid surface of the phase of the low dielectric constant liquid at a position away from the two phases to the phase side of the low dielectric constant liquid. The first liquid in which the metal salt is dissolved while being charged by applying a potential difference between the nozzle and the electrode with the electrode disposed in the phase of the second liquid. The droplets are electrostatically sprayed from the nozzle nozzle, the metal particles react with the reducing agent in the second liquid phase, and the composite particles having the metal particles attached to the surface of the resin particles are formed. A method comprising at least a step of obtaining a composite particle dispersion dispersed in a second liquid More can be produced.

静電噴霧を用いて微細な金属粒子を得る方法は、特許文献4に詳細に記載されている。金属粒子分散体は、例えば図1に示す装置を用いて製造できる。密閉可能であっても、上方を開口してもよい容器6の内部に、非相溶性の低誘電率液体LL及び第2の液体L2を収容する。図1では、低誘電率液体LLから成る相(以下、「低誘電率液体相」とも呼ぶ。)P1は容器6の上部に配置され、第2の液体L2から成る相(以下、「第2の液体相」という)P2は容器6の下部に配置されており、低誘電率液体相P1と第2の液体相P2とは、界面を境に互いに分離した状態で重なっている。なお、特許文献4に記載するように、低誘電率液体相の比重を2の液体相の比重よりも高くして、低誘電率液体相を下部に、第2の液体相を上部に設定することも可能である。第1の液体L1は、液滴の状態で、第1の液体L1を静電噴霧可能に構成されたエレクトロスプレーノズル(以下、「ノズル」とも呼ぶ。)1の噴霧口1aから噴霧される。噴霧口1aと間隔を空けて第2の液体L2内に配置される電極4は、ノズル1の噴霧口1aと距離W1の間隔を空けて対向している。電源5は、ノズル1及び電極4のそれぞれに電気的に接続され、ノズル1に正電位を、電極4に負電位をもたらすように構成する。図1では、ノズル1の噴霧口1aは、低誘電率液体相P1中にて界面Bと距離W2の間隔を空けて配置するが、低誘電率液体相P1の上方に低誘電率液体相P1の液面から距離W3(図示せず)の間隔を空けて当該液面に向けるように配置してもよい。   A method for obtaining fine metal particles using electrostatic spraying is described in detail in Patent Document 4. The metal particle dispersion can be produced, for example, using the apparatus shown in FIG. The incompatible low dielectric constant liquid LL and the second liquid L2 are accommodated in the inside of the container 6 which may be sealed and may be opened upward. In FIG. 1, a phase composed of a low dielectric constant liquid LL (hereinafter also referred to as a “low dielectric constant liquid phase”) P1 is disposed on the upper portion of the container 6, and a phase composed of a second liquid L2 (hereinafter referred to as “second phase”). P2) (referred to as “liquid phase”) is disposed in the lower part of the container 6, and the low dielectric constant liquid phase P1 and the second liquid phase P2 overlap with each other with the interface as a boundary. As described in Patent Document 4, the specific gravity of the low dielectric constant liquid phase is set higher than the specific gravity of the second liquid phase, and the low dielectric constant liquid phase is set at the lower portion and the second liquid phase is set at the upper portion. It is also possible. The first liquid L1 is sprayed from a spray port 1a of an electrospray nozzle (hereinafter, also referred to as “nozzle”) 1 configured to be capable of electrostatic spraying the first liquid L1 in a droplet state. The electrode 4 disposed in the second liquid L2 with a space from the spray port 1a is opposed to the spray port 1a of the nozzle 1 with a distance of W1. The power source 5 is electrically connected to each of the nozzle 1 and the electrode 4 and is configured to provide a positive potential to the nozzle 1 and a negative potential to the electrode 4. In FIG. 1, the spray port 1a of the nozzle 1 is arranged in the low dielectric constant liquid phase P1 with a gap between the interface B and the distance W2, but the low dielectric constant liquid phase P1 is located above the low dielectric constant liquid phase P1. The liquid surface may be arranged at a distance W3 (not shown) from the liquid surface so as to face the liquid surface.

ノズル1の噴霧口1a及び電極4間の距離W1は、好ましくは1cm以上、好ましくは2cm以上である。ノズル1の噴霧口1aと、低誘電率液体相P1及び第2の液体相P2の界面との距離W2は、容器容量、電位差などにより適宜調整し得るが、上記距離W1よりも小さな値であれば、1cm以上が好ましく、2cm以上がより好ましい。距離W2の上限は、例えば、容量を10Lとするビーカーの場合、電位を調整することにより20cmとすることができ、容器容量、電位差などに対応して適宜調整し得る。   The distance W1 between the spray port 1a of the nozzle 1 and the electrode 4 is preferably 1 cm or more, preferably 2 cm or more. The distance W2 between the spray port 1a of the nozzle 1 and the interface between the low dielectric constant liquid phase P1 and the second liquid phase P2 can be appropriately adjusted depending on the container capacity, potential difference, etc., but should be a value smaller than the distance W1. For example, 1 cm or more is preferable, and 2 cm or more is more preferable. For example, in the case of a beaker with a capacity of 10 L, the upper limit of the distance W2 can be set to 20 cm by adjusting the potential, and can be appropriately adjusted according to the container capacity, the potential difference, and the like.

噴霧され金属塩を含む液滴が、電場勾配に沿って低誘電率液体相P1を通って第2液体相P2に移動し、還元剤と反応し、反応生成物が第2の液体相P2中にて生成され、第2の液体相P2中にて反応生成物の分散液が得られる。第2の液体相P2を低誘電率液体相P1から分離し、第2の液体相P2にて得られた分散液を回収できる。   The sprayed droplets containing the metal salt move along the electric field gradient through the low dielectric constant liquid phase P1 to the second liquid phase P2, react with the reducing agent, and the reaction product is in the second liquid phase P2. And a dispersion of the reaction product is obtained in the second liquid phase P2. The second liquid phase P2 is separated from the low dielectric constant liquid phase P1, and the dispersion obtained in the second liquid phase P2 can be recovered.

第1の液体は、好ましくは、水、エタノール、DMF、アセトン、又はこれらのうち2種類以上の混合物であるとよい。特に好ましくは、水であるか、又は水とエタノール、DMF、アセトンなどの水溶性の溶媒との水溶液であるとよい。   The first liquid is preferably water, ethanol, DMF, acetone, or a mixture of two or more of these. Particularly preferred is water, or an aqueous solution of water and a water-soluble solvent such as ethanol, DMF, or acetone.

第1液体に含有させる金属塩としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸カリウム、塩化白金酸アンモニウム等の塩化白金酸塩、塩化金酸、塩化金酸ナトリウム、塩化金酸アンモニウム等の塩化金酸塩、硝酸銀、硫酸銅、硝酸銅、塩化錫、塩化鉄、硫酸ニッケル、塩化パラジウム、塩化亜鉛、酢酸コバルト、タングステン酸ナトリウム、硝酸インジウム、セレン酸ナトリウム、セレン酸カリウム、セレン酸アンモニウム等のセレン酸塩等が挙げられる。
第1液体中の金属塩の濃度は、好ましくは0.001〜4mol/Lである。
Examples of the metal salt contained in the first liquid include chloroplatinic acid salts such as chloroplatinic acid, potassium chloroplatinate, and ammonium chloroplatinate, gold chloride such as chloroauric acid, sodium chloroaurate, and ammonium chloroaurate. Selenium such as acid salt, silver nitrate, copper sulfate, copper nitrate, tin chloride, iron chloride, nickel sulfate, palladium chloride, zinc chloride, cobalt acetate, sodium tungstate, indium nitrate, sodium selenate, potassium selenate, ammonium selenate Examples include acid salts.
The concentration of the metal salt in the first liquid is preferably 0.001 to 4 mol / L.

第2の液体は、好ましくは、第1の液体と互いに相溶する水溶液系又は水溶性であるとよい。さらに、第2の液体は、より通電しやすいという観点から、好ましくは、水、エタノール、DMF、アセトン、又はこれらのうち2種類以上の混合物であるとよい。特に好ましくは、水であるか、又は水とエタノール、DMF、アセトンなどの水溶性の溶媒との水溶液であるとよい。   The second liquid is preferably an aqueous solution system or water-soluble that is compatible with the first liquid. Furthermore, the second liquid is preferably water, ethanol, DMF, acetone, or a mixture of two or more of these from the viewpoint of facilitating energization. Particularly preferred is water, or an aqueous solution of water and a water-soluble solvent such as ethanol, DMF, or acetone.

第2の液体に含有させる還元剤は、還元される金属種に適合されるように選択される。還元剤としては、ヒドロキシメタンスルフィン酸、チオグリコール酸、亜硫酸及びそれらの塩、クエン酸、アスコルビン酸、ハイドロサルファイトナトリウム、チオ尿素、ジチオスレイトール、ヒドラジン類、ホルムアルデヒド類並びにホウ素ハイドライド類などが挙げられ、1種又は2種以上の組合せで使用することができる。   The reducing agent contained in the second liquid is selected to be compatible with the metal species to be reduced. Examples of reducing agents include hydroxymethanesulfinic acid, thioglycolic acid, sulfurous acid and their salts, citric acid, ascorbic acid, sodium hydrosulfite, thiourea, dithiothreitol, hydrazines, formaldehydes, and boron hydrides. Can be used alone or in combination of two or more.

還元剤として用いるヒドラジン類は、ヒドラジン、ヒドラジン水和物、ヒドラジンの塩、又はヒドラジンの置換基誘導体若しくはその塩などであるとよい。具体的には、ヒドラジン水和物、一塩酸ヒドラジン、二塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、臭酸ヒドラジン、炭酸ヒドラジン、メチルヒドラジン、フェニルヒドラジン、tert−ブチルヒドラジン塩酸塩、カルボヒドラジドなどが挙げられる。
還元剤として用いるホルムアルデヒド類は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどが挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。
The hydrazines used as the reducing agent may be hydrazine, hydrazine hydrate, hydrazine salts, hydrazine substituent derivatives or salts thereof, and the like. Specific examples include hydrazine hydrate, hydrazine monohydrochloride, hydrazine dihydrochloride, hydrazine sulfate, hydrazine odorate, hydrazine carbonate, methyl hydrazine, phenyl hydrazine, tert-butyl hydrazine hydrochloride, carbohydrazide and the like.
Examples of formaldehydes used as the reducing agent include formaldehyde and paraformaldehyde, and it is preferable to use one or a combination of two or more.

還元剤として用いるホウ素ハイドライド類は、ホウ素−水素結合を有する還元性の化合物を表し、具体的には、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、シアノトリヒドロホウ酸ナトリウム、リチウムトリエチルボロハイドライド、テトラヒドロフラン・ボラン錯体、ジメチルアミン・ボラン錯体、ジフェニルアミン・ボラン錯体、ピリジン・ボラン錯体などが挙げられる。
特に還元剤は、アスコルビン酸又はヒドラジン類であると好ましい。
Boron hydrides used as a reducing agent represent a reducing compound having a boron-hydrogen bond. Specifically, sodium borohydride, potassium borohydride, lithium borohydride, sodium cyanotrihydroborate, lithium Examples include triethylborohydride, tetrahydrofuran / borane complex, dimethylamine / borane complex, diphenylamine / borane complex, and pyridine / borane complex.
In particular, the reducing agent is preferably ascorbic acid or hydrazines.

還元剤の添加量は、還元剤の種類、金属塩の濃度などに対応して適宜調整することができる。例えば、還元剤の添加量は、化学当量(化学量論量、ストイキオメトリ)の1倍〜50倍の範囲であることが好ましい。還元剤の添加量が化学当量未満では金属イオンへの還元反応が十分に進まないおそれがある。一方、還元剤の添加量が化学当量の50倍を越えても差し支えないが、コストが高くなる。   The amount of the reducing agent added can be appropriately adjusted according to the type of the reducing agent, the concentration of the metal salt, and the like. For example, the amount of the reducing agent added is preferably in the range of 1 to 50 times the chemical equivalent (stoichiometric amount, stoichiometry). If the addition amount of the reducing agent is less than the chemical equivalent, the reduction reaction to metal ions may not proceed sufficiently. On the other hand, the amount of the reducing agent added may exceed 50 times the chemical equivalent, but the cost increases.

第2の液体には、分散剤を含有させる。
分散剤としては、界面活性剤、高分子系分散剤としてアラビアガム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、アクリル酸重合物及びその共重合物、無水マレイン酸共重合物、スチレン無水マレイン酸共重合物、イソブチレン無水マレイン酸共重合物、ポリアクリルアミド、並びに2−アクリルアミド−2−メチル−プロパンスルホン酸重合物及びその共重合物などが挙げられる。界面活性剤としては、特に制限はなく、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。分散剤としては、これらのうちの1種又は2種以上の組合せであってもよい。複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、ノニオン界面活性剤、高分子系分散剤が好ましく、高分子系分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンが好ましい。
The second liquid contains a dispersant.
Surfactant as a dispersant, gum arabic, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, cellulose derivative, acrylic acid polymer and copolymer thereof, maleic anhydride copolymer, styrene maleic anhydride copolymer as polymeric dispersant Products, isobutylene maleic anhydride copolymer, polyacrylamide, and 2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonic acid polymer and copolymers thereof. There is no restriction | limiting in particular as surfactant, Nonionic surfactant, anionic surfactant, cationic surfactant, amphoteric surfactant etc. are mentioned. As a dispersing agent, 1 type of these or the combination of 2 or more types may be sufficient. From the viewpoint that the composite particle dispersion can be further stabilized, nonionic surfactants and polymer dispersants are preferable. As the polymer dispersant, polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone are preferable.

アニオン界面活性剤としては、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩などのスルホン基を有するもの、高級アルコール硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル(又はアルケニル)エーテル硫酸エステル塩などの硫酸エステル基を有するもの、ポリオキシエチレンアルキル(又はアルケニル)エーテルリン酸エステルを有するものが挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。   Anionic surfactants include those having a sulfo group such as α-olefin sulfonate, alkylbenzene sulfonate, paraffin sulfonate, α-sulfo fatty acid salt, α-sulfo fatty acid alkyl ester salt, higher alcohol sulfate ester salt , Those having a sulfate group such as polyoxyethylene alkyl (or alkenyl) ether sulfate, and those having polyoxyethylene alkyl (or alkenyl) ether phosphate, and one or a combination of two or more It should be used.

カチオン界面活性剤としては、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、モノアルキルアミン酢酸塩、ジアルキルアミン酢酸塩、アルキルイミダゾリン4級塩などが挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。なお、アルキル基の炭素数はいずれも8〜24であると好ましい。   Examples of the cationic surfactant include monoalkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, monoalkylamine acetates, dialkylamine acetates, alkylimidazoline quaternary salts, and the like, by using one kind or a combination of two or more kinds. There should be. In addition, as for carbon number of all alkyl groups, it is preferable in it being 8-24.

両性界面活性剤としては、アルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、アルキルジエチレントリアミノ酢酸、ジアルキルジエチレントリアミノ酢酸、アルキルアミンオキサイドなどが挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。   Examples of amphoteric surfactants include alkylbetaines, fatty acid amidopropylbetaines, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaines, alkyldiethylenetriaminoacetic acids, dialkyldiethylenetriaminoacetic acids, alkylamine oxides, and the like. One type or a combination of two or more types may be used.

ノニオン界面活性剤としては、アルコール若しくはアルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル、フェノール類若しくはフェノール類のアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル、フェノール類若しくは炭素数を8〜24とするアルコールのアルキレンオキサイド付加物、エチレンオキサイド及び/若しくはプロピレンオキサイドの重合物(プルロニック型ノニオン界面活性剤)、アルキルアミンのアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドのアルキレンオキサイド付加物、アルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどが挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。
ノニオン界面活性剤としては、好ましくは、アルコール若しくはアルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル、フェノール類若しくはフェノール類のアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステル、フェノール類若しくは炭素数を8〜24とするアルコールのアルキレンオキサイド付加物が挙げられ、1種又は2種以上の組合せの使用であるとよい。ノニオン界面活性剤は、アルコール又はアルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステルであるとより好ましい。
Nonionic surfactants include fatty acid esters of alcohols or alkylene oxide adducts of alcohols, fatty acids esters of phenols or alkylene oxide adducts of phenols, phenols, or alkylene oxide adducts of alcohols having 8 to 24 carbon atoms. , Ethylene oxide and / or propylene oxide polymer (pluronic nonionic surfactant), alkylamine alkylene oxide adduct, fatty acid amide alkylene oxide adduct, alkanolamine fatty acid amide, etc. It is good to use 2 or more types of combinations.
Preferably, the nonionic surfactant is a fatty acid ester of an alcohol or an alkylene oxide adduct of alcohol, a fatty acid ester of a phenol or an alkylene oxide adduct of phenol, a phenol or an alkylene of an alcohol having 8 to 24 carbon atoms. An oxide adduct is mentioned, It is good to use 1 type or the combination of 2 or more types. More preferably, the nonionic surfactant is a fatty acid ester of an alcohol or an alkylene oxide adduct of alcohol.

なお、フェノール類は、芳香族環にヒドロキシ基が結合しているものを表す。フェノール類としては、例えば、フェノール、モノ、ジ又はトリスチレン化フェノール、アルキルフェノール、モノ、ジ又はトリスチレン化アルキルフェノールなどが挙げられる。フェノール類は、好ましくは、アルキル基の炭素数を1〜12とし、芳香族環への結合数を1個〜3個とすることができる。   Phenols are those in which a hydroxy group is bonded to an aromatic ring. Examples of phenols include phenol, mono, di or tristyrenated phenol, alkylphenol, mono, di or tristyrenated alkylphenol. Phenols can preferably have 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group and 1 to 3 bonds to the aromatic ring.

アルキレンオキサイドは、好ましくは炭素数を2〜3とするアルキレンオキサイドであるとよい。特に、樹脂粒子又は得られる複合粒子の分散性をより向上できるという観点から、アルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドであると好ましい。
一例として、アルコール又はアルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステルにおけるアルコールは、炭素数を1〜24とすると共に価数を1価〜6価とするアルコールであってもよい。樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、これらのアルコールは、炭素数を3〜12とすると共に価数を2価〜6価とするアルコールであると好ましい。さらに、これらのアルコールは、炭素数を3〜6とするとより好ましい。
樹脂粒子分散液又は複合粒子分散体の安定化は、樹脂粒子や複合粒子の凝集がより抑制されることを表す。
The alkylene oxide is preferably an alkylene oxide having 2 to 3 carbon atoms. In particular, the alkylene oxide is preferably ethylene oxide or propylene oxide from the viewpoint that the dispersibility of the resin particles or the resulting composite particles can be further improved.
As an example, the alcohol in the fatty acid ester of alcohol or an alkylene oxide adduct of alcohol may be an alcohol having 1 to 24 carbon atoms and 1 to 6 valences. From the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, these alcohols are preferably alcohols having 3 to 12 carbon atoms and 2 to 6 valences. Furthermore, these alcohols are more preferably having 3 to 6 carbon atoms.
Stabilization of the resin particle dispersion or composite particle dispersion means that aggregation of resin particles and composite particles is further suppressed.

アルコールとしては、例えば、ソルビタン、糖アルコール、糖などが挙げられる。このうち糖アルコールとしては、グリセリン、エリスリトール、トレイトール、アラビトール、キシリトール、ペンタエリトリトール、リビトール、イジトール、ズルシトール、ソルビトール、マンニトールなどが挙げられる。また、糖としては、グルコース、エリトロース、アラビノース、マンノース、ガラクトース、フルクトースなどの単糖類、ショ糖、トレハロースなどの二糖類などが挙げられる。樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点からは、このようなアルコールは、ソルビタン、グリセリン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、又はショ糖であるとよい。さらに、アルコールは、ソルビタン、グリセリン、又はソルビトールであると好ましい。   Examples of the alcohol include sorbitan, sugar alcohol, sugar and the like. Among these, examples of the sugar alcohol include glycerin, erythritol, threitol, arabitol, xylitol, pentaerythritol, ribitol, iditol, dulcitol, sorbitol, mannitol and the like. Examples of the sugar include monosaccharides such as glucose, erythrose, arabinose, mannose, galactose and fructose, and disaccharides such as sucrose and trehalose. From the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, the alcohol is preferably sorbitan, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, or sucrose. Furthermore, the alcohol is preferably sorbitan, glycerin, or sorbitol.

脂肪酸は、例えば、炭素数を8〜22とする脂肪酸であるとよい。特に、樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、脂肪酸は、炭素数を12〜18とする脂肪酸であると好ましい。このような脂肪酸は、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、オクタデセン酸、オクタデカジエン酸、オクタデカントリエン酸などであるとよい。さらに、樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点からは、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、エチレンオキサイドにおいて5モル〜100モルであると好ましく、プロピレンオキサイドにおいて0モル〜10モルであると好ましい。   For example, the fatty acid may be a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms. In particular, the fatty acid is preferably a fatty acid having 12 to 18 carbon atoms from the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized. Such fatty acids may be dodecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, hexadecenoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, octadecenoic acid, octadecanedienoic acid, octadecanetrienoic acid and the like. Furthermore, from the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, the average number of added moles of alkylene oxide is preferably 5 to 100 moles in ethylene oxide, and 0 moles in propylene oxide. It is preferable that it is 10 mol.

アルコール又はアルコールのアルキレンオキサイド付加物の脂肪酸エステルは、天然物由来の油脂、その硬化油若しくは半硬化油、又はこれらのアルキレンオキサイド付加物であってもよい。油脂は、ひまし油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、やし油、パーム油、パーム核油、牛脂、羊脂などであるとよい。特に、樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点からは、油脂がひまし油であると好ましい。   The fatty acid ester of alcohol or an alkylene oxide adduct of alcohol may be an oil or fat derived from a natural product, a hydrogenated oil or a semi-cured oil thereof, or an alkylene oxide adduct thereof. The fats and oils may be castor oil, peanut oil, olive oil, rapeseed oil, palm oil, palm oil, palm kernel oil, beef tallow, sheep fat and the like. In particular, from the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, it is preferable that the fat is castor oil.

フェノール類のアルキレンオキサイド付加物におけるフェノール類は、トリスチレン化フェノールであると好ましい。また、樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、エチレンオキサイドにおいて5モル〜40モルであると好ましく、プロピレンオキサイドにおいて0モル〜10モルであると好ましい。樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、炭素数を8〜24とするアルコールのアルキレンオキサイド付加物におけるアルコールは、炭素数を12〜22とする脂肪族アルコールであると好ましい。また、樹脂粒子分散液や得られる複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、アルキレンオキサイドの付加モル数は、エチレンオキサイドにおいて1モル〜30モルであると好ましく、プロピレンオキサイドにおいて0モル〜5モルであると好ましい。   The phenol in the alkylene oxide adduct of phenol is preferably tristyrenated phenol. Further, from the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, the average added mole number of alkylene oxide is preferably 5 to 40 mol in ethylene oxide, and 0 mol to 0 in propylene oxide. It is preferable that it is 10 mol. From the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, the alcohol in the alkylene oxide adduct of alcohol having 8 to 24 carbon atoms is an aliphatic alcohol having 12 to 22 carbon atoms. Preferably there is. Moreover, from the viewpoint that the resin particle dispersion and the resulting composite particle dispersion can be further stabilized, the number of added moles of alkylene oxide is preferably 1 to 30 moles in ethylene oxide, and 0 to 5 moles in propylene oxide. Preferably it is a mole.

分散剤の濃度は、好ましくはミセルが形成される濃度であればよく、分散剤が第2の液体中に溶解又は分散された溶液又は分散液の濃度は、例えば0.1質量%以上かつ10質量%以下の範囲とするとよい。さらに、かかる濃度は、複合粒子分散体をより安定化でき、且つより取扱いやすくなるという観点から、より好ましくは0.1質量%以上かつ5質量%以下の範囲とするよい。このとき、樹脂粒子が第2の液体中に分散された分散液の濃度は、好ましくは0.01〜40質量%である。   The concentration of the dispersant is preferably a concentration at which micelles are formed. The concentration of the solution or dispersion in which the dispersant is dissolved or dispersed in the second liquid is, for example, 0.1% by mass or more and 10%. It is good to set it as the range below mass%. Further, the concentration is more preferably in the range of 0.1% by mass or more and 5% by mass or less from the viewpoint that the composite particle dispersion can be further stabilized and can be handled more easily. At this time, the concentration of the dispersion liquid in which the resin particles are dispersed in the second liquid is preferably 0.01 to 40% by mass.

低誘電率液体は、第1及び第2の液体と相溶せず、低誘電率液体の比誘電率は、第1及び第2の液体の比誘電率よりも低い。
低誘電率液体は、非水溶性の有機溶媒となっていると好ましい。低誘電率液体の比誘電率は、25以下、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下、さらに好ましくは5以下であるとよい。比誘電率が25以下であると、電位差をより調整しやすい。使用可能な低誘電率液体としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカンなどのノルマルパラフィン系炭化水素、イソオクタン、イソデカン、イソドデカンなどのイソパラフィン系炭化水素、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、デカリンなどのシクロパラフィン系炭化水素、流動パラフィン、ケロシンなどの炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;クロロホルム、四塩化炭素などの塩素系溶媒;パーフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロエーテルなどのフッ素系溶媒;1−ブタノール(比誘電率17.51)、1−ペンタノール(比誘電率13.90)、1−オクタノール(比誘電率10.30)などのアルコール系溶媒;並びにこれらのうち2種類以上の混合物であるとよい。一例として、イソパラフィンは、出光興産株式会社製のIPソルベント1016、又はIPクリーンLX(登録商標)、丸善石油化学株式会社製のマルカゾールR、エクソンモービル社製のアイソパーH(登録商標)、アイソパーE(登録商標)、又はアイソパーL(登録商標)などであるとよい。
The low dielectric constant liquid is not compatible with the first and second liquids, and the relative dielectric constant of the low dielectric constant liquid is lower than that of the first and second liquids.
The low dielectric constant liquid is preferably a water-insoluble organic solvent. The relative dielectric constant of the low dielectric constant liquid is 25 or less, preferably 20 or less, more preferably 15 or less, further preferably 10 or less, and further preferably 5 or less. When the relative dielectric constant is 25 or less, the potential difference is more easily adjusted. Usable low dielectric constant liquids include normal paraffin hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, nonane, decane and dodecane, isoparaffin hydrocarbons such as isooctane, isodecane and isododecane, cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane and decalin. Hydrocarbon solvents such as cycloparaffin hydrocarbons, liquid paraffin and kerosene; aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene; chlorine solvents such as chloroform and carbon tetrachloride; perfluorocarbon, perfluoropolyether, hydro Fluorine-based solvents such as fluoroethers; alcohol-based solvents such as 1-butanol (relative permittivity 17.51), 1-pentanol (relative permittivity 13.90), 1-octanol (relative permittivity 10.30); And of these May is a mixture of more kinds. As an example, isoparaffin is IP solvent 1016 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., or IP Clean LX (registered trademark), Marcazole R manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., Isopar H (registered trademark) manufactured by ExxonMobil, and Isopar E ( Registered trademark) or Isopar L (registered trademark).

本発明において、ノズル及び電極間の電位差、金属原料濃度、界面活性剤濃度、還元剤濃度、低誘電率液体及びノズル口から噴霧される金属原料溶液間の化学的相互作用などを調整して、コアとなる樹脂粒子の表面に付着する反応生成物である金属粒子のシェル層を制御し、又は反応生成物となる複合粒子の大きさを制御することが可能である。
特に、緻密な金属層を形成させるためには、液滴の平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上かつ100μm以下の範囲とするとよい。さらに、かかる平均粒子径は、より好ましくは1μm以上かつ10μm以下の範囲とするとよい。
In the present invention, by adjusting the potential difference between the nozzle and the electrode, the metal raw material concentration, the surfactant concentration, the reducing agent concentration, the low dielectric constant liquid and the chemical interaction between the metal raw material solution sprayed from the nozzle port, etc. It is possible to control the shell layer of the metal particles, which are reaction products that adhere to the surface of the resin particles that are the core, or to control the size of the composite particles that are the reaction products.
In particular, in order to form a dense metal layer, the average particle diameter of the droplets is preferably in the range of 0.1 μm or more and 100 μm or less. Furthermore, the average particle diameter is more preferably in the range of 1 μm or more and 10 μm or less.

低誘電率液体の種類、ノズル口からの液滴の噴霧量(すなわち、水相に向かう金属塩水溶液の送液速度)、還元剤の種類、ノズル口の噴霧口及び電極間の距離、ノズルの噴霧口及び水相間の距離、ノズル及び電極間の電位差などを調整し、液滴の大きさを制御して、金属粒子の大きさを調整することができ、付着金属粒子の密度を制御することができる。
例えば、金属水溶液のイオン強度を増加することによって、表面張力を増加させ、液滴の大きさを大きくすることができる。金属水溶液と比誘電率溶媒間の誘電差を小さくすることによって、液滴の大きさを大きくすることができる。このように液滴の大きさを大きくすることによって、金属粒子の大きさを大きくすることができる。また、ノズル及び電極間の電位差を増加させることによって、液滴の大きさを小さくすることができる。このように液滴の大きさを小さくすることによって、生成する金属粒子の大きさを小さくすることができる。
The type of low dielectric constant liquid, the amount of droplets sprayed from the nozzle port (ie, the feed rate of the aqueous metal salt solution toward the aqueous phase), the type of reducing agent, the distance between the nozzle port spray port and electrode, the nozzle Adjust the distance between the spray port and the water phase, the potential difference between the nozzle and the electrode, etc., and control the size of the droplets, the size of the metal particles can be adjusted, and the density of the deposited metal particles can be controlled Can do.
For example, by increasing the ionic strength of the aqueous metal solution, the surface tension can be increased and the droplet size can be increased. By reducing the dielectric difference between the aqueous metal solution and the relative dielectric constant solvent, the size of the droplet can be increased. Thus, the size of the metal particles can be increased by increasing the size of the droplets. In addition, the size of the droplet can be reduced by increasing the potential difference between the nozzle and the electrode. By reducing the size of the droplets in this way, the size of the generated metal particles can be reduced.

ノズル側の電位は−30kV以上かつ30kV以下の範囲とするとよく、電極側の電位もまた−30kV以上かつ30kV以下の範囲とするとよい。ノズル及び電極間の電位差は、得られる反応性、シェル層に適合するように調整されるとよい。例えば、ノズル及び電極間の電位差は、絶対値にて0.3kV以上かつ30kV以下の範囲とするとよい。また、反応生成物の安定性などを考慮すると、ノズル及び電極間の電位差は、絶対値にて2.5kV以上であると好ましく、かつ装置の安全性及びコストを考慮すると、かかる電位差は、絶対値にて10kV以下であると好ましい。   The potential on the nozzle side is preferably in the range of −30 kV to 30 kV, and the potential on the electrode side is also preferably in the range of −30 kV to 30 kV. The potential difference between the nozzle and the electrode may be adjusted so as to match the obtained reactivity and shell layer. For example, the potential difference between the nozzle and the electrode may be in the range of 0.3 kV to 30 kV in absolute value. Further, considering the stability of the reaction product, the potential difference between the nozzle and the electrode is preferably 2.5 kV or more in absolute value, and considering the safety and cost of the apparatus, the potential difference is absolutely The value is preferably 10 kV or less.

ノズルからの液滴の噴霧量は反応量に適合するように選択されるとよい。例えば、第1の液体の送液速度を、複合粒子分散体をより安定化できるという観点から、0.001mL/min(分)以上かつ2.0mL/min以下の範囲とするように噴霧量が調節されるとよく、好ましくは0.05〜1.0mL/minの範囲であると更に好ましい。
例えば、導電性を有する複合粒子(導電性粒子)は樹脂粒子に金属粒子が金属層(シェル)となるよう付着させて得られるコアシェル型複合粒子となっていることが、導電性がより優れるという観点から好ましく、そのような粒子を製造する場合、樹脂粒子(平均粒子径10nm〜50μm)を第2の液体中に分散した分散液の濃度が0.01〜40質量%となるように、樹脂粒子を分散させた第2の液体に、金属塩濃度0.001〜4mol/Lの溶液を、導電性がより優れるという観点から、送液速度0.01〜1mL/minで5分間以上、好ましくは10分間以上、静電噴霧する条件が例示できる。
また、例えば触媒作用を有する複合粒子を製造する場合、樹脂粒子(平均粒子径10nm〜50μm)を第2の液体中に分散した分散液の濃度が0.01〜40質量%となるように、樹脂粒子を分散させた第2の液体に、金属塩濃度0.001〜4mol/Lの溶液を、触媒性能がより優れるという観点から、送液速度0.01〜1mL/minで1分間以上静電噴霧する条件が例示できる。
The spray amount of droplets from the nozzle may be selected so as to match the reaction amount. For example, from the viewpoint that the composite particle dispersion can be further stabilized, the spray amount is set to a range of 0.001 mL / min (min) to 2.0 mL / min. It may be adjusted, more preferably in the range of 0.05 to 1.0 mL / min.
For example, the conductive composite particles (conductive particles) are core-shell composite particles obtained by attaching the metal particles to the resin particles so as to form a metal layer (shell). From the viewpoint, when producing such particles, the resin is prepared so that the concentration of the dispersion obtained by dispersing the resin particles (average particle diameter of 10 nm to 50 μm) in the second liquid is 0.01 to 40% by mass. In the second liquid in which the particles are dispersed, a solution having a metal salt concentration of 0.001 to 4 mol / L is preferably 5 minutes or more at a liquid feed rate of 0.01 to 1 mL / min from the viewpoint of more excellent conductivity. Can be exemplified by the condition of electrostatic spraying for 10 minutes or more.
Further, for example, when producing composite particles having a catalytic action, the concentration of the dispersion obtained by dispersing resin particles (average particle diameter of 10 nm to 50 μm) in the second liquid is 0.01 to 40% by mass. From the viewpoint that the catalyst performance is more excellent, a solution having a metal salt concentration of 0.001 to 4 mol / L is placed in the second liquid in which the resin particles are dispersed, at a liquid feed rate of 0.01 to 1 mL / min for 1 minute or more. The conditions for electrospraying can be exemplified.

複合粒子の生成は、EDS(エネルギー分散型X線分光器)付きSEM(走査型電子顕微鏡)における目視と元素定性により確認することができる。
複合粒子の製造後、必要に応じ各種分離手法によって、添加剤の余剰分を低減させることができ、かつ濃縮操作をすることができる。添加剤の低減、及び副産物の塩類除去のために、通常の手法として、遠心分離、限外ろ過、イオン交換樹脂、膜などを用いることができる。このように得られた複合粒子分散体は、所定の濃度に希釈又は濃縮可能となっており、使用用途に応じて調整することができる。さらに、複合粒子分散体は、目的に応じて、高分子樹脂分散剤、顔料、可塑剤、安定剤、酸化防止剤など、及びこれらのうち2種類以上の混合物から選ばれるその他の添加剤を含有していてもよい。
The generation of the composite particles can be confirmed by visual observation and element qualitative analysis using an SEM (scanning electron microscope) with an EDS (energy dispersive X-ray spectrometer).
After the production of the composite particles, the excess of the additive can be reduced and the concentration operation can be performed by various separation methods as necessary. For reduction of additives and removal of by-product salts, centrifugation, ultrafiltration, ion exchange resins, membranes, and the like can be used as usual techniques. The composite particle dispersion thus obtained can be diluted or concentrated to a predetermined concentration and can be adjusted according to the intended use. Furthermore, the composite particle dispersion contains a polymer resin dispersant, a pigment, a plasticizer, a stabilizer, an antioxidant, and other additives selected from two or more of these, depending on the purpose. You may do it.

複合粒子は、導電性ペースト等の導電性材料に用いられる導電性粒子や、めっき処理等の触媒等に用いられる。
例えば、樹脂粒子の表面に金属粒子を付着させた複合粒子を第2の液体中に分散した複合粒子分散体は、脱塩精製する工程と、必要であれば粘度調整する工程と、必要であれば分散媒を変える工程とを含む方法により導電性材料として使用できる。粘度調整する方法としては、例えば、希釈又は濃縮する方法や増粘剤を添加する方法等が挙げられる。濃縮する方法としては、例えば、分散媒を留去する方法、遠心分離やデカンテーションにより溶媒を除く方法等が挙げられる。導電性材料に使用される分散媒としては、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;エタノール、イソプロピルアルコール、n−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル系アルコール類;酢酸−n−ブチル、酢酸アミルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類;乳酸エチル、乳酸−n−ブチルなどの乳酸エステル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートなどのエーテル系エステル類などを例示することができ、これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The composite particles are used for conductive particles used for conductive materials such as conductive paste, catalysts for plating treatment, and the like.
For example, a composite particle dispersion in which composite particles in which metal particles are attached to the surface of resin particles is dispersed in the second liquid needs to be desalted and purified, and if necessary, a viscosity adjusted step. For example, the conductive material can be used by a method including a step of changing the dispersion medium. Examples of the method for adjusting the viscosity include a method for diluting or concentrating, a method for adding a thickener, and the like. Examples of the concentration method include a method of distilling off the dispersion medium, a method of removing the solvent by centrifugation or decantation, and the like. Examples of the dispersion medium used for the conductive material include ketones such as diethyl ketone, methyl butyl ketone, dipropyl ketone, and cyclohexanone; ethanol, isopropyl alcohol, n-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, and cyclohexanol. Alcohols such as diacetone alcohol; ether alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether; acetic acid-n-butyl, amyl acetate Saturated aliphatic monocarboxylic acid alkyl esters such as ethyl lactate, lactic acid esters such as lactic acid-n-butyl; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate Over DOO, propylene glycol monomethyl ether acetate, can be exemplified and ether-based esters such as ethyl 3-ethoxypropionate, these can be used alone or in combination of two or more.

また、例えば、樹脂粒子の表面に金属粒子を付着させた複合粒子を第2の液体中に分散した複合粒子分散体は、脱塩精製する工程、必要であれば分散媒を変える工程を含む方法により触媒液を得、めっき処理等の触媒として使用できる。触媒液の分散媒としては例えば水や有機溶剤を使用することができ、アセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、エチレングリコールジアセテート、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、アセトフェノン、2−(1−シクロヘキセニル)シクロヘキサノン、プロピレングリコールジアセテート、トリアセチン、ジエチレングリコールジアセテート、ジオキサン、N−メチルピロリドン、ジメチルカーボネート、ジメチルセロソルブなどを用いることができ、これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。触媒液を、例えばめっき処理の触媒として使用する場合、触媒液とめっき基材と接触させることにより複合粒子をめっき基材に担持させて、使用する。接触させる方法としては、触媒液にめっき基材を浸漬する方法やめっき基材に複合粒子分散体を塗布や噴霧等する方法が挙げられる。また、接触させた後、必要であれば乾燥させてもよい。   In addition, for example, a composite particle dispersion in which composite particles in which metal particles are attached to the surface of resin particles is dispersed in the second liquid includes a step of desalting and purifying, and a step of changing the dispersion medium if necessary. Thus, a catalyst solution can be obtained and used as a catalyst for plating or the like. As a dispersion medium of the catalyst liquid, for example, water or an organic solvent can be used, and acetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol diacetate, cyclohexanone, acetylacetone, acetophenone, 2- (1-cyclohexenyl) cyclohexanone, Propylene glycol diacetate, triacetin, diethylene glycol diacetate, dioxane, N-methylpyrrolidone, dimethyl carbonate, dimethyl cellosolve and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. When the catalyst solution is used as, for example, a catalyst for plating, the composite particles are supported on the plating substrate by contacting the catalyst solution and the plating substrate. Examples of the contacting method include a method of immersing the plating substrate in a catalyst solution and a method of applying or spraying the composite particle dispersion on the plating substrate. Moreover, after making it contact, you may dry if necessary.

ここまで本発明の実施形態について述べたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、その技術的思想に基づいて変形かつ変更可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be modified and changed based on the technical idea.

以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は何ら実施例に限定されるものではない。
図1と同様な装置を用いて、静電噴霧により複合粒子を形成した。
複合粒子の形成は、EDS(エネルギー分散型X線分光器)付きSEM(走査型電子顕微鏡)を用い、複合粒子の観察と元素定性により確認した。
導電性は、実施例で得られた複合粒子を含むスラリー(導電性材料)をガラス板に塗布後、180℃で熱処理し、デジタルマルチメータR6552(アドバンテスト社製)により電気抵抗率を測定することにより評価した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
Composite particles were formed by electrostatic spraying using the same apparatus as in FIG.
Formation of the composite particles was confirmed by observation of the composite particles and element qualitative using an SEM (scanning electron microscope) with an EDS (energy dispersive X-ray spectrometer).
Conductivity is to apply the slurry (conductive material) containing the composite particles obtained in the examples to a glass plate, heat-treat at 180 ° C., and measure the electrical resistivity with a digital multimeter R6552 (manufactured by Advantest). It was evaluated by.

実施例1
200mlビーカーに、ポリビニルピロリドン0.5g、アスコルビン酸5gを添加した純水100mlを下層に配置し、ポリエチレンテレフタレート粒子を含む分散物(日華化学社製カセゾールES−9、平均粒子径0.2μm)をポリエチレンテレフタレート粒子が0.1gとなる量を分散させた。低誘電率液体としてノルマルヘキサン100mlを上層に配置し、正極としてガラスキャピラリーノズル(口径50μm)に電極を設置し、電源(松定プレシジョン社製高圧電源HAR)により+2kVの電圧を印加した。ノズルは、ノルマルヘキサン相中、水相の界面から1cm離した位置(W1=5cm、W2=1cm)にセットし、負極として水相底部にステンレス製平板を配置し、電源(正極同様)により−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を4kVとして1.0mol/L硝酸銀水溶液を0.5ml/分の送液速度で、60分間、静電噴霧した。噴霧終了後、水相をノルマルヘキサン相から分離し、複合粒子分散体を得た。
得られた複合粒子分散体は、次のように遠心分離操作を用いたデカンテーションによりスラリー化した。クボタ社製マイクロ冷却遠心機1700にて、10000rpmにて分離させ、上層の水溶液を抜き取り、同量の蒸留水を加え更に遠心分離操作を実施した。この操作を3回繰り返し、下層の複合粒子を回収し、蒸留水にて1mlにメスアップし、ハンディーホモジナイザー(アズワン製)にて処理し複合粒子含有スラリーを得た。
得られた複合粒子含有スラリーをアルミホイル上で乾燥させ、SEM−EDSにて分析したところ、ポリエステル粒子表面に銀層が形成された複合粒子が観察された。銀層は、その複合粒子からの銀元素の検出により確認したが、平均粒子径10nmの銀粒子から構成され、厚さは20nmであった。
また、スラリーをスライドガラス上に塗布し、温風吹出型オーブン乾燥機にて180℃の雰囲気下、60分間熱処理を行った。ADVANTEST社製R6552、マルチデジタルメーターにて、電気抵抗率を測定した結果、7×10−5Ω・cmであった。
Example 1
Dispersion containing polyethylene terephthalate particles (Casesol ES-9 manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd., average particle size 0.2 μm) with 100 ml of pure water added with 0.5 g of polyvinylpyrrolidone and 5 g of ascorbic acid in a 200 ml beaker Was dispersed in an amount such that the polyethylene terephthalate particles were 0.1 g. As a low dielectric constant liquid, 100 ml of normal hexane was disposed in the upper layer, an electrode was placed as a positive electrode on a glass capillary nozzle (caliber 50 μm), and a voltage of +2 kV was applied by a power source (high voltage power source HAR manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd.). The nozzle is set in the normal hexane phase at a position 1 cm away from the interface of the aqueous phase (W1 = 5 cm, W2 = 1 cm), a stainless steel flat plate is placed at the bottom of the aqueous phase as the negative electrode, 2 kV was applied. While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was 4 kV, and a 1.0 mol / L silver nitrate aqueous solution was electrostatically sprayed at a liquid feed rate of 0.5 ml / min for 60 minutes. After spraying, the aqueous phase was separated from the normal hexane phase to obtain a composite particle dispersion.
The obtained composite particle dispersion was slurried by decantation using a centrifugation operation as follows. Separation was carried out at 10,000 rpm with a micro cooling centrifuge 1700 manufactured by Kubota Corporation, the upper layer aqueous solution was taken out, and the same amount of distilled water was added, followed by further centrifugation operation. This operation was repeated three times, and the lower layer composite particles were collected, made up to 1 ml with distilled water, and treated with a handy homogenizer (manufactured by ASONE) to obtain composite particle-containing slurry.
When the obtained composite particle-containing slurry was dried on aluminum foil and analyzed by SEM-EDS, composite particles having a silver layer formed on the surface of the polyester particles were observed. The silver layer was confirmed by detection of elemental silver from the composite particles, and was composed of silver particles having an average particle diameter of 10 nm and a thickness of 20 nm.
Further, the slurry was applied on a slide glass, and heat treatment was performed for 60 minutes in an atmosphere of 180 ° C. in a hot air blowing type oven dryer. It was 7 * 10 < -5 > ohm * cm as a result of measuring an electrical resistivity with R6552 by ADVANTEST company, and a multi digital meter.

実施例2
200mlビーカーに、ポリビニルピロリドン0.5g、アスコルビン酸0.1gを添加した純水100mlを下層に配置し、ポリスチレン粒子(積水化成品工業社製テクノポリマーSBX−4、平均粒子径4μm)0.1gを分散させた。上層の低誘電率溶媒としてイソパラフィン系溶剤、IPソルベントIP−1620(出光興産社製)100mlを配置し、正極としてガラスキャピラリーノズル(口径50μm)に電極を設置し、電源(松定プレシジョン社製高圧電源HAR)により+5kVの電圧を印加した。ノズルはイソパラフィンの界面から1cm離した位置(W1=5cm、W2=1cm)となる空中にセットし、負極として水相底部にステンレス製平板を配置し、電源(正極同様)により−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を6kVとして0.1mol/塩化金酸水溶液0.1ml/分の液速度でスプレーを実施し、60分間噴霧させた。噴霧終了後、水相をノルマルヘキサン相から分離し、複合粒子分散体を得た。
デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、複合粒子形成をSEM−EDSで確認したところ、ポリスチレン粒子表面に金層が形成された複合粒子が観察され、金層は、平均粒子径8nmの金粒子から構成され、厚さは10nmであった。実施例1と同様に導電性を評価した結果、5X10−4Ω・cmの導電度を示した。
Example 2
In a 200 ml beaker, 100 ml of pure water added with 0.5 g of polyvinylpyrrolidone and 0.1 g of ascorbic acid is placed in the lower layer, and 0.1 g of polystyrene particles (Technopolymer SBX-4 produced by Sekisui Plastics Co., Ltd., average particle size 4 μm). Was dispersed. An isoparaffinic solvent, 100 ml of IP solvent IP-1620 (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) is placed as a low dielectric constant solvent in the upper layer, an electrode is placed on a glass capillary nozzle (50 μm in diameter) as a positive electrode, and a power source (high pressure from Matsusada Precision Co., Ltd. A voltage of +5 kV was applied by the power supply HAR). The nozzle was set in the air at a position 1 cm away from the isoparaffin interface (W1 = 5 cm, W2 = 1 cm), a stainless steel plate was placed at the bottom of the aqueous phase as the negative electrode, and −2 kV was applied by a power source (similar to the positive electrode). . While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was set to 6 kV, spraying was performed at a liquid speed of 0.1 mol / chloroauric acid aqueous solution 0.1 ml / min, and spraying was performed for 60 minutes. After spraying, the aqueous phase was separated from the normal hexane phase to obtain a composite particle dispersion.
Decantation treatment was performed in the same manner as in Example 1 and composite particle formation was confirmed by SEM-EDS. As a result, composite particles in which a gold layer was formed on the polystyrene particle surface were observed, and the gold layer had an average particle diameter of 8 nm. It was composed of gold particles and had a thickness of 10 nm. As a result of evaluating the conductivity in the same manner as in Example 1, a conductivity of 5 × 10 −4 Ω · cm was shown.

実施例3
200mlビーカーに、ポリビニルピロリドン0.5g、水和ヒドラジン0.15gを添加した純水100mlを下層に配置し、アクリル粒子(積水化成品工業製テクノポリマーAFX−8、平均粒子径8μm)0.1gを分散させた。上層の低誘電率溶媒としてノルマルヘキサン50mlを配置し、実施例1と同様にノズルを配置した。正極に+2kVの電圧を印加、負極に−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を4kVとして1mol/L硝酸銀水溶液を0.1ml/分の液速度でスプレーを実施し、60分間噴霧した。噴霧終了後、水相をノルマルヘキサン相から分離し、複合粒子分散体を得た。
デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、複合粒子形成をSEM−EDSで確認したところ、アクリル粒子表面に銀層が形成された複合粒子が観察され、銀層は、平均粒子径10nmの銀粒子から構成され、厚さは20nmであった。実施例1と同様に導電性を評価した結果、8X10−4Ω・cmの導電度を示した。
Example 3
In a 200 ml beaker, 100 ml of pure water added with 0.5 g of polyvinylpyrrolidone and 0.15 g of hydrated hydrazine is placed in the lower layer, and 0.1 g of acrylic particles (Technopolymer AFX-8 manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., average particle size 8 μm) Was dispersed. As an upper layer low dielectric constant solvent, 50 ml of normal hexane was disposed, and a nozzle was disposed in the same manner as in Example 1. A voltage of +2 kV was applied to the positive electrode, and −2 kV was applied to the negative electrode. While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was set to 4 kV, and a 1 mol / L silver nitrate aqueous solution was sprayed at a liquid speed of 0.1 ml / min, and sprayed for 60 minutes. After spraying, the aqueous phase was separated from the normal hexane phase to obtain a composite particle dispersion.
Decantation treatment was carried out in the same manner as in Example 1 and composite particle formation was confirmed by SEM-EDS. As a result, composite particles in which a silver layer was formed on the surface of the acrylic particles were observed, and the silver layer had an average particle diameter of 10 nm. It was composed of silver particles and had a thickness of 20 nm. As a result of evaluating the conductivity in the same manner as in Example 1, the conductivity was 8 × 10 −4 Ω · cm.

実施例4
200mlビーカーに、ポリビニルアルコール0.5g、水和ヒドラジン0.15gを添加した純水100mlを下層に配置し、ウレタン粒子(東ソー社製パールセンU−102A、平均粒子径40μm)0.1gを分散させた。上層の低誘電率溶媒としてノルマルヘキサン100mlを配置し、実施例1と同様にノズルを配置した。正極に+2kVの電圧を印加、負極に−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を4kVとして1.0mol/L硝酸銀水溶液を0.1ml/分の液速度でスプレーを実施し、60分間噴霧した。噴霧終了後、水相をノルマルヘキサン相から分離し、複合粒子分散体を得た。
デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、複合粒子形成をSEM−EDSで確認したところ、ウレタン粒子表面に銀層が形成された複合粒子が観察され、銀層は、平均粒子径12nmの銀粒子から構成され、厚さは20nmであった。実施例1と同様に導電性を評価した結果、5X10−5Ω・cmの導電度を示した。
Example 4
In a 200 ml beaker, 100 ml of pure water added with 0.5 g of polyvinyl alcohol and 0.15 g of hydrated hydrazine is disposed in the lower layer, and 0.1 g of urethane particles (Pearlsen U-102A manufactured by Tosoh Corporation, average particle size 40 μm) are dispersed. It was. As an upper layer low-dielectric constant solvent, 100 ml of normal hexane was disposed, and a nozzle was disposed in the same manner as in Example 1. A voltage of +2 kV was applied to the positive electrode, and −2 kV was applied to the negative electrode. While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was set to 4 kV, and a 1.0 mol / L silver nitrate aqueous solution was sprayed at a liquid speed of 0.1 ml / min, and sprayed for 60 minutes. After spraying, the aqueous phase was separated from the normal hexane phase to obtain a composite particle dispersion.
Decantation treatment was performed in the same manner as in Example 1 and composite particle formation was confirmed by SEM-EDS. As a result, composite particles in which a silver layer was formed on the urethane particle surface were observed, and the silver layer had an average particle diameter of 12 nm. It was composed of silver particles and had a thickness of 20 nm. As a result of evaluating the conductivity in the same manner as in Example 1, a conductivity of 5 × 10 −5 Ω · cm was shown.

実施例5
200mlビーカーに、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート(製品名:ツイーン80、東京化成工業社製)0.5g、アスコルビン酸0.1gを添加した純水100mlを下層に配置し、ウレタン粒子(東ソー社製パールセンU−102A、平均粒子径40μm)0.1gを分散させた。上層の低誘電率溶媒としてノルマルヘキサン100mlを配置し、実施例1と同様にノズルを配置した。正極に+5kVの電圧を印加、負極に−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を6kVとして0.01mol/L塩化白金酸水溶液を0.01ml/分の液速度でスプレーを実施し、10分間噴霧した。噴霧終了後、水相をノルマルヘキサン相から分離し、複合粒子分散体を得た。
デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、1mlにメスアップさせた触媒粒子を得た。複合粒子形成をSEM−EDSで確認したところ、ウレタン粒子表面に白金層が形成された複合粒子が観察され、白金層は、平均粒子径8nmの白金粒子から構成され、厚さは10nmであった。
本分散液をADVANTEC社製5Aろ紙に含浸させ乾燥した。本ろ紙を、硫酸ニッケル6水和物90g/L、クエン酸ナトリウム2水和物10g/L、塩化アンモニウム20g/L、25%アンモニア水にてpH9、40℃に調整されたニッケルめっき液に、10分間浸漬した。水洗後、観察により、触媒粒子を含浸させたろ紙にはニッケルめっき皮膜が形成されていることを確認した。
Example 5
In a 200 ml beaker, 100 g of pure water to which 0.5 g of polyoxyethylene sorbitan monooleate (product name: Tween 80, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.1 g of ascorbic acid were added was placed in the lower layer, and urethane particles (Tosoh Corporation) 0.1 g of Parrsen U-102A (average particle diameter 40 μm) was dispersed. As an upper layer low-dielectric constant solvent, 100 ml of normal hexane was disposed, and a nozzle was disposed in the same manner as in Example 1. A voltage of +5 kV was applied to the positive electrode, and −2 kV was applied to the negative electrode. While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was set to 6 kV, and a 0.01 mol / L chloroplatinic acid aqueous solution was sprayed at a liquid speed of 0.01 ml / min, and sprayed for 10 minutes. After spraying, the aqueous phase was separated from the normal hexane phase to obtain a composite particle dispersion.
Decantation treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain catalyst particles made up to 1 ml. When composite particle formation was confirmed by SEM-EDS, composite particles in which a platinum layer was formed on the surface of the urethane particles were observed. The platinum layer was composed of platinum particles having an average particle diameter of 8 nm and the thickness was 10 nm. .
The dispersion was impregnated into 5A filter paper manufactured by ADVANTEC and dried. To the nickel plating solution adjusted to pH 9 and 40 ° C. with nickel sulfate hexahydrate 90 g / L, sodium citrate dihydrate 10 g / L, ammonium chloride 20 g / L, 25% aqueous ammonia, Soaked for 10 minutes. After washing with water, observation confirmed that a nickel plating film was formed on the filter paper impregnated with the catalyst particles.

比較例1
100mlビーカーに、ポリビニルピロリドン0.1gを添加した純水50ml中に、アクリル粒子(積水化成品工業製テクノポリマーAFX−8、平均粒子径8μm)0.1gを分散させた。ナノ銀粒子分散液として、ALDRICH製、Silver、dispersion、粒子径10nmを10ml加え、マグネチックスターラーにて60分間撹拌した。
デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、複合粒子形成をSEM−EDSで確認したが複合粒子は形成されなかった。導電性も示さなかった。
Comparative Example 1
In a 100 ml beaker, 0.1 g of acrylic particles (Technopolymer AFX-8 manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., average particle size: 8 μm) was dispersed in 50 ml of pure water to which 0.1 g of polyvinylpyrrolidone was added. As a nano silver particle dispersion, 10 ml of ALDRICH, Silver, dispersion, particle size of 10 nm was added and stirred for 60 minutes with a magnetic stirrer.
Decantation was carried out in the same manner as in Example 1, and composite particle formation was confirmed by SEM-EDS, but composite particles were not formed. Also not conductive.

比較例2
200mlビーカーに、ポリビニルピロリドン0.5g、アスコルビン酸5gを添加した純水100mlを下層に配置した。上層の低誘電率溶媒としてノルマルヘキサン100mlを配置し、正極としてガラスキャピラリーノズル(口径50μm)に電極を設置し、電源(松定プレシジョン社製高圧電源HAR)により+2kVの電圧を印加した。ノズルは水相の界面から1cm離した位置(W1=5cm、W2=1cm)となるノルマルヘキサン相中にセットし、負極として水相底部にステンレス製平板を配置し、電源(正極同様)により−2kVを印加した。マグネチックスターラーにて撹拌しながら、電位差を4kVとして1mol/L硝酸銀水溶液を0.5ml/分の液速度でスプレーを実施し、60分間噴霧させナノ粒子分散液を得た。DLSで測定した結果8nmであった。このナノ銀分散液に、ポリエチレンテレフタレート粒子を含む分散物(日華化学社製カセゾールES−9、平均粒子径0.2μm)をポリエチレンテレフタレート粒子が0.5gとなる量を分散させた。マグネチックスターラーにて60分間撹拌した後、デカンテーション処理を実施例1と同様に実施し、複合粒子形成をSEM−EDSで確認したが複合粒子は形成されなかった。導電性も示さなかった。
Comparative Example 2
In a 200 ml beaker, 100 ml of pure water added with 0.5 g of polyvinylpyrrolidone and 5 g of ascorbic acid was placed in the lower layer. 100 ml of normal hexane was disposed as an upper layer low dielectric constant solvent, an electrode was placed as a positive electrode on a glass capillary nozzle (caliber 50 μm), and a voltage of +2 kV was applied by a power source (high voltage power source HAR manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd.). The nozzle is set in a normal hexane phase at a position 1 cm away from the interface of the aqueous phase (W1 = 5 cm, W2 = 1 cm), a stainless steel flat plate is placed at the bottom of the aqueous phase as the negative electrode, and- 2 kV was applied. While stirring with a magnetic stirrer, the potential difference was set to 4 kV, and a 1 mol / L silver nitrate aqueous solution was sprayed at a liquid speed of 0.5 ml / min, and sprayed for 60 minutes to obtain a nanoparticle dispersion. The result of measurement by DLS was 8 nm. In this nanosilver dispersion, a dispersion containing polyethylene terephthalate particles (Casesol ES-9 manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd., average particle size 0.2 μm) was dispersed in an amount such that the polyethylene terephthalate particles were 0.5 g. After stirring for 60 minutes with a magnetic stirrer, decantation treatment was performed in the same manner as in Example 1, and composite particle formation was confirmed by SEM-EDS, but composite particles were not formed. Also not conductive.

実施例と比較例の評価結果を表1に示す。
実施例の結果から、水溶液に分散した状態の樹脂粒子にエレクトロスプレー(静電噴霧)形態で金属水溶液を噴霧し、還元することで容易に金属−樹脂複合粒子が形成され、この複合粒子は導電性材料及びメッキ処理等の触媒として使用可能であることが判る。
Table 1 shows the evaluation results of Examples and Comparative Examples.
From the results of Examples, metal-resin composite particles are easily formed by spraying a metal aqueous solution in the form of an electrospray (electrostatic spray) to resin particles dispersed in an aqueous solution, and reducing the metal-resin composite particles. It can be seen that it can be used as a catalyst for a conductive material and plating treatment.

Figure 2018104751
Figure 2018104751

1 エレクトロスプレーノズル
1a 噴霧口
4 電極
5 電源
6 容器
LL 低誘電率液体
L1 第1の液体
L2 第2の液体
P1 低誘電率液体相
P2 第2液体相
W1 噴霧口1aと、電極4との距離
W2 噴霧口1aと、低誘電率液体相P1及び第2液体相の界面との距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrospray nozzle 1a Spray port 4 Electrode 5 Power supply 6 Container LL Low dielectric constant liquid L1 1st liquid L2 2nd liquid P1 Low dielectric constant liquid phase P2 2nd liquid phase W1 The distance of the spray port 1a and the electrode 4 W2 Distance between the spray port 1a and the interface between the low dielectric constant liquid phase P1 and the second liquid phase

Claims (3)

還元剤を溶解し、分散剤を溶解又は分散し、樹脂粒子を分散した第2の液体の相と、低誘電率液体の相とを2相分離するように重ねて配置し、ノズルの噴霧口を、前記低誘電率液体の相中に配置するか、又は前記2相から前記低誘電率液体の相側に離れた位置で前記低誘電率液体の相の液面に向けるように配置し、かつ電極を前記第2の液体の相中に配置した状態で、前記ノズル及び前記電極間に電位差を与えることにより帯電すると共に、金属塩を溶解させた前記第1の液体の液滴を、前記ノズルの噴霧口から静電噴霧し、前記低誘電率液体の相を通って前記第2の液体の相に到達した前記金属塩を前記還元剤と還元反応させ、生成した金属粒子が前記樹脂粒子の表面に付着された複合粒子を第2の液体に分散した複合粒子分散体を得るステップを少なくとも含む、複合体粒子分散体の製造方法。   Dissolving the reducing agent, dissolving or dispersing the dispersing agent, and arranging the second liquid phase in which the resin particles are dispersed and the low dielectric constant liquid phase so as to separate into two phases, Is arranged in the phase of the low dielectric constant liquid, or is arranged so as to face the liquid surface of the phase of the low dielectric constant liquid at a position away from the two phases to the phase side of the low dielectric constant liquid, In the state where the electrode is disposed in the phase of the second liquid, the liquid droplet is charged by applying a potential difference between the nozzle and the electrode, and the liquid droplet of the first liquid in which the metal salt is dissolved, The metal salt which is electrostatically sprayed from the spraying port of the nozzle and reaches the second liquid phase through the low dielectric constant liquid phase is subjected to a reduction reaction with the reducing agent, and the generated metal particles are the resin particles. A composite particle dispersion obtained by dispersing composite particles attached to the surface of the liquid in a second liquid is obtained. Tsu comprising at least a flop method for producing a composite particle dispersion. 前記還元反応前の樹脂粒子の平均粒子径が、10nm〜50μmであり、前記金属粒子の平均粒子径よりも大きい請求項1に記載の複合粒子分散体の製造方法。   The method for producing a composite particle dispersion according to claim 1, wherein an average particle diameter of the resin particles before the reduction reaction is 10 nm to 50 μm and is larger than an average particle diameter of the metal particles. 前記分散剤を第2の液体中に溶解又は分散した溶液又は分散液の濃度が、0.1質量%〜10質量%である請求項1又は請求項2に記載の複合粒子分散体の製造方法。   The method for producing a composite particle dispersion according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the solution or dispersion obtained by dissolving or dispersing the dispersant in the second liquid is 0.1 mass% to 10 mass%. .
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